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微處理器應該怎樣選擇匹配晶振?一文足以解惑

來(lái)源:http://konuaer.com 作者:億金電子 2020年05月12
  微處理器其實(shí)可以稱(chēng)之為簡(jiǎn)易版的計算機,它也是中央處理器中的一種,可以完成一些計算機基本的功能,比如發(fā)送指令,執行指令,與外部進(jìn)行信息交換等.這種設備在現代生活中應用是非常廣泛的.但是,選擇一款與之匹配的石英晶振產(chǎn)品一直以來(lái)都是微處理器開(kāi)發(fā)制造者們的一大難題.本文就是要帶大家破開(kāi)這重迷障的.
  那么到底應該怎么選型呢?除非微處理器數據表中另有規定,否則本應用筆記可作為選擇晶體的一般指導,該晶體可與許多領(lǐng)先的微處理器制造商一起使用.大多數微處理器都包括具有正反饋電阻器(典型值為1MO)和可選的串聯(lián)電阻器的逆變器設計,該電阻器的阻值范圍為10歐姆至1K歐姆(見(jiàn)圖A).
  它具有一個(gè)輸入端口(通常稱(chēng)為XIN,XI,XTALI或類(lèi)似性質(zhì))和一個(gè)輸出端口(XOUT,XO,XTALO或類(lèi)似性質(zhì)),用于這兩個(gè)端口之間的晶振連接.大多數芯片設計有一個(gè)選項,該選項由饋入晶體輸入端口的外部時(shí)鐘振蕩器驅動(dòng),或者由外部晶體驅動(dòng).
  根據諧振頻率,可以選擇貼片晶振作為基本模式或泛音模式.通常,高于28MHz的頻率需要第三種泛音模式,以實(shí)現價(jià)格優(yōu)勢和交付.
  在晶體電抗為感性的并聯(lián)模式下,需要兩個(gè)外部電容器(C1)和(C2),以實(shí)現振蕩中必要的相移.無(wú)論晶體處于基本模式還是泛音模式,都需要C1和C2.C1和C2的值由芯片制造商指定,從6pF到47pF不等.
  C1和C2可能不平衡,即值相等,但有時(shí)會(huì )因特定的比例(C1/C2)而偏移,以獲得最佳性能,具體取決于晶體和放大器的特性以及電路板的布局.圖B示出了用于基本模式操作的典型配置.
  在泛音模式下,需要一個(gè)額外的電感器L1和電容Cc來(lái)選擇第三泛音模式,同時(shí)抑制或拒絕基本模式.在第三泛音晶體電路中選擇L1和Cc值,以滿(mǎn)足以下條件.
  來(lái)自串聯(lián)諧振電路的L1,Cc組件的頻率低于基頻,這使得該電路在基頻下看起來(lái)是電感性的.這種情況不利于基本模式下的振蕩.
  來(lái)自并聯(lián)諧振電路的L1,Cc和C2分量的頻率約為基頻和第三泛音頻率的一半.這種情況使電路在第三泛音頻率下具有電容性,這有利于在所需泛音模式下的振蕩.(見(jiàn)圖C)
  在標準泛音模式下,C2值從10pF到30pF不等.Cc值應至少選擇C2值的10倍,因此等效C-equiv.將近似值.
  不同晶振頻率下L1的典型值:
  圖D示出了用于40.320MHz的第三泛音模式操作的典型電路配置.
  以上就是該晶振資料對微處理器晶振選型過(guò)程中所需要注意的問(wèn)題以及應該怎樣去正確選型等問(wèn)題進(jìn)行了詳細的闡述.
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